Introducción a la Célula: Estructura, Función y Procesos Vitales

Conceptos Fundamentales de la Biología Celular

Teoría Celular

• La célula es la unidad funcional y estructural de los seres vivos.
• Toda célula proviene de otra célula preexistente.

Tipos de Células

Desde el punto de vista estructural, las células pueden ser:

• Células Eucarióticas: Tienen el ADN incluido en el núcleo y separado del resto del citoplasma por una doble membrana. Son las células de los animales y las plantas.
• Células Procarióticas: El ADN no está separado del citoplasma por una membrana, sino disperso en él. Ejemplo: Las bacterias.

Componentes Celulares y sus Funciones

• Membrana Plasmática: Límite exterior de la célula que envuelve el citoplasma.
  • Función: Actúa como una especie de aduana, regulando el paso de sustancias.
• Pared Celular: Se localiza fuera de la membrana celular y es el compartimento celular que relaciona la célula con el entorno. (Presente exclusivamente en células vegetales).
  • Función: Protege las células y mantiene su forma.
• Citoesqueleto: Filamentos de proteínas que forman una red en el citoplasma. (Estructura no membranosa).
  • Función: Da consistencia a la célula e interviene en el movimiento celular.
• Centríolos: Filamentos de proteínas que se unen y forman un cilindro. (Exclusivos de células animales).
  • Función: Centro organizador de los microtúbulos.
• Ribosomas: Orgánulos sin membrana, solo visibles al microscopio electrónico, presentes en toda célula viva.
  • Función: Ensamblan proteínas a partir de la información genética que llega en forma de ARN_m (ARN mensajero).
• Cromatina: Masa granulosa formada principalmente por proteínas y ADN.
  • Función: En ella se desarrollan las funciones genéticas y se almacena la información hereditaria.
• Mitocondria: Orgánulos que se encuentran en prácticamente todas las células eucarióticas.
  • Función: Suministran la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular mediante la respiración celular.
• Cloroplastos: Orgánulos rodeados por una doble membrana que delimita un espacio interior llamado estroma. (Exclusivos de células vegetales).
  • Función: Realizan la fotosíntesis (fase lumínica y fase oscura).
• Vacuolas: Vesículas muy grandes rodeadas de membrana, de gran volumen, presentes solo en células vegetales.
  • Función: Almacenamiento de agua, nutrientes y productos de desecho.
• Aparato de Golgi: Conjunto de 4 a 8 sacos (cisternas) aplanados, rodeados de membrana y apilados.
  • Función: Funciona como una planta empaquetadora, modificando, clasificando y empaquetando proteínas y lípidos.
• Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) y Liso (REL):
  • Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Tiene múltiples ribosomas adheridos.
    • Función: Se encarga de la síntesis y transporte de proteínas.
  • Retículo Endoplasmático Liso (REL): Carece de ribosomas.
    • Función: Participa en la síntesis de lípidos, detoxificación y almacenamiento de calcio.

Metabolismo Celular

• Anabolismo: Proceso en el que la célula fabrica sus propios componentes a partir de sustancias químicas más sencillas y consume energía, que obtiene del catabolismo.
• Catabolismo: Proceso destructivo de componentes químicos complejos en otros más sencillos, liberando la energía contenida en sus enlaces.
• ATP (Adenosín Trifosfato): Intermediario más común entre los procesos metabólicos que liberan energía y los que la necesitan. La energía liberada en la hidrólisis del ATP puede utilizarse para que ocurra un proceso que requiere energía.

Tipos de Nutrición Celular

• Nutrición Autótrofa: Células que fabrican su propia materia orgánica a partir de nutrientes inorgánicos (ej. plantas, algas).
• Nutrición Heterótrofa: Células que necesitan incorporar del medio materia orgánica ya elaborada por otros organismos (ej. animales, hongos).

Transporte Celular

• Transporte por Difusión: El agua y los solutos se desplazan desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración hasta alcanzar una concentración media. (Transporte Pasivo).
• Transporte por Ósmosis: A través de una membrana semipermeable que solo deja pasar agua, esta pasará de la solución más diluida a la más concentrada hasta que ambas se igualen. (Transporte Pasivo).

Procesos Energéticos Clave

• Fotosíntesis: Proceso anabólico utilizado por muchos organismos autótrofos para fabricar sus componentes orgánicos. La luz solar es captada por la clorofila y se convierte en energía química.
  • Fase Luminosa: Solo se realiza en presencia de luz en los tilacoides. Rompe moléculas de agua y transfiere electrones a un compuesto llamado aceptor final.
  • Fase Oscura (Ciclo de Calvin): Ocurre en el estroma y puede realizarse en la oscuridad, pero depende de los productos generados en la fase luminosa.
• Digestión Celular: Corre a cargo de los lisosomas. Implica la hidrólisis de polímeros para obtener monómeros (como la glucosa, aminoácidos, etc.).
• Obtención de Energía:
  • Aerobia: Con oxígeno (O₂), mediante la respiración celular (donde se produce la mayor parte de la energía).
  • Anaerobia: Sin oxígeno (O₂), mediante la fermentación.